一種高精度3D打印機的制作方法
一種高精度3d打印機
技術(shù)領(lǐng)域
1.本實用新型涉及3d打印機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度3d打印機。
背景技術(shù)：
2.3d打印機又稱三維打印機，是一種利用快速成形技術(shù)，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，采用成型材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造三維的實體的打印設(shè)備。隨著3d打印技術(shù)的快速發(fā)展，3d打印機被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、教學(xué)、航空航天等領(lǐng)域，3d打印的基本原理是分層加工、迭加成形，即通過逐層增加材料來生成3d實體。3d打印技術(shù)的主流技術(shù)包括立體光固化技術(shù)(sla)、熔融沉積成型(fdm)、選擇性激光熔化技術(shù)(slm)、數(shù)字光處理技術(shù)(dlp)、三維打印黏結(jié)成型(3dp)等。
3.其中立體光固化技術(shù)(sla)是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝，sla技術(shù)所用光源為激光，具有波長單一、光斑尺寸小和功率密度大的特點，通過精確控制激光掃描頭，激光照射光敏樹脂使光敏樹脂層層固化成型，可以實現(xiàn)零件高速度、高精度成型。具體工作時，事先將光敏樹脂倒入樹脂槽中，將樹脂槽固定在工作臺上，打印平臺的連續(xù)層結(jié)構(gòu)沉入到光敏樹脂槽中，此時激光接觸的光敏樹脂瞬間聚合成固體，而未與光接觸的光敏樹脂則還會是保持液態(tài)，但是在打印機工作過程中，打印平臺在電機的驅(qū)動下工作下降時，會在光敏樹脂中產(chǎn)生波動或漩渦，造成光敏樹脂槽不能及時向固化區(qū)域補充新的光敏樹脂，而導(dǎo)致打印出的打印件表面不均勻，打印件精度較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
4.為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的光敏樹脂產(chǎn)生波動、打印件精度較低的技術(shù)問題，本實用新型提供了如下技術(shù)方案。
5.本實用新型一種高精度3d打印機，包括打印機本體、工作臺和激光系統(tǒng)，所述工作臺上部設(shè)有樹脂料槽，所述樹脂料槽一側(cè)設(shè)有由升降機構(gòu)控制的在樹脂料槽內(nèi)升降的打印平臺，所述樹脂料槽一側(cè)設(shè)有抹平機構(gòu)，所述抹平機構(gòu)包括由第一驅(qū)動電機和第二驅(qū)動電機驅(qū)動的第一絲桿和第二絲桿，所述第一絲桿的第一螺母下部設(shè)有第一連接塊，所述第二絲桿的第二螺母下部設(shè)有第二連接塊，所述第一連接塊一側(cè)設(shè)置的第三驅(qū)動電機的輸出端連接的旋轉(zhuǎn)軸的一端與第二連接塊轉(zhuǎn)動連接，所述旋轉(zhuǎn)軸外部套設(shè)有輥筒，用于將波動的光敏樹脂滾動抹平。
6.作為進一步的技術(shù)方案，所述輥筒豎直方向的下端位于樹脂料槽內(nèi)部與所述樹脂料槽的打印層上部在水平方向接觸。
7.作為進一步的技術(shù)方案，所述輥筒外側(cè)套設(shè)有防粘膜，防止輥筒對光敏樹脂的黏連。
8.作為進一步的技術(shù)方案，所述輥筒轉(zhuǎn)動速度與所述第一螺母和所述第二螺母移動速度一致。
9.作為進一步的技術(shù)方案，所述第一螺母和第二螺母之間固定連接有連桿，以保證
所述第一螺母和所述第二螺母水平運動時的同步平穩(wěn)性。
10.作為進一步的技術(shù)方案，所述第一絲桿一端與位于工作臺一側(cè)的第一支撐板固定連接的第一驅(qū)動電機的輸出端連接，所述第一絲桿另一端與位于樹脂料槽一側(cè)的第二支撐板轉(zhuǎn)動連接。
11.作為進一步的技術(shù)方案，所述輥筒為外徑由兩端向中間逐漸減少的形狀，以便于將位于四周的光敏樹脂將中間固化區(qū)域擠壓抹平。
12.本實用新型的有益效果，本實用新型在樹脂料槽一側(cè)設(shè)置了抹平機構(gòu)，由平行的兩個絲桿的運動帶動輥筒對下沉時產(chǎn)生波動的樹脂滾動抹平，第一絲桿下方第一連接塊設(shè)置了第三驅(qū)動電機，第三驅(qū)動電機可對輥筒的滾動速度進行調(diào)整，第一絲桿和第二絲桿的旋轉(zhuǎn)運動通過第一螺母和第二螺母轉(zhuǎn)化為直線運動，進而帶動輥筒在水平方向的運動對樹脂進行抹平，同時第三驅(qū)動電機帶動輥筒以旋轉(zhuǎn)軸為中心轉(zhuǎn)動，進一步對波動的樹脂進行抹平操作，使樹脂水平面減少波動，提高了3d打印機的打印精度，輥筒外部套設(shè)的防粘膜可減少輥筒對樹脂的黏連，防止輥筒對樹脂打印層造成影響，進一步提高打印精度。
附圖說明
13.圖1是本實用新型高精度3d打印機的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
14.圖2是本實用新型高精度3d打印機的抹平機構(gòu)示意圖；
15.圖3是本實用新型高精度3d打印機的輥筒機構(gòu)示意圖；
16.圖中：1-打印機本體；2-工作臺；3-激光系統(tǒng)；4-樹脂料槽；5-升降機構(gòu)；6-打印平臺；7-抹平機構(gòu)；701-第一驅(qū)動電機；702-第一絲桿；703-第一螺母；704-第二驅(qū)動電機；705-第二絲桿；706-第二螺母；707-第一連接塊；708-第二連接塊；709-旋轉(zhuǎn)軸；710-連桿；711-輥筒；8-第三驅(qū)動電機；9-第一支撐板；10-第二支撐板；11-第三支撐板；12-第四支撐板。
具體實施方式
17.為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
18.在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
19.如圖1所示，本實用新型一種高精度3d打印機，包括打印機本體1、工作臺2和激光系統(tǒng)3，所述工作臺2上部設(shè)有樹脂料槽4，樹脂料槽4內(nèi)用于容納液態(tài)的光敏樹脂，所述樹脂料槽4一側(cè)設(shè)有升降機構(gòu)5，升降機構(gòu)5上部連接有打印平臺6，由升降機構(gòu)5控制打印平臺6
在樹脂料槽4內(nèi)上下升降，當激光系統(tǒng)3照射位于打印平臺6上部的光敏樹脂打印層時，光敏樹脂固化完成一層的打印，此時升降機構(gòu)5控制打印平臺6下降一層，液體的光敏樹脂向固化區(qū)域流動時產(chǎn)生波動，由下述的抹平機構(gòu)7將波動的光敏樹脂抹平。
20.如圖1和圖2所示，所述樹脂料槽4一側(cè)設(shè)有抹平機構(gòu)7，所述抹平機構(gòu)7包括位于工作臺2一側(cè)的第一支撐板9和第三支撐板11，第一支撐板9上部固定連接有第一驅(qū)動電機701，第一驅(qū)動電機701的輸出端連接有第一絲桿702，所述第一絲桿702與位于樹脂料槽4另一側(cè)的第二支撐板10轉(zhuǎn)動連接，第一絲桿702可在第一驅(qū)動電機701的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)運動，第一絲桿702外側(cè)連接有第一螺母703，第一螺母703為絲桿螺母，可將第一絲桿702的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為第一螺母703的直線運動。第三支撐板11上部固定連接有第二驅(qū)動電機704，第二驅(qū)動電機704的輸出端連接有第二絲桿705，所述第二絲桿705與位于樹脂料槽4另一側(cè)的第四支撐板12轉(zhuǎn)動連接，第二絲桿705可在第二驅(qū)動電機704的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)運動，第二絲桿705外側(cè)連接有第二螺母706，第二螺母706為絲桿螺母，可將第二絲桿705的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為第二螺母706的直線運動。第一絲桿702與第二絲桿705平行設(shè)置，所述第一螺母703和第二螺母706之間固定連接有連桿710，連桿710與第一絲桿702和第二絲桿705垂直，以保證所述第一螺母703和所述第二螺母706水平運動時的同步平穩(wěn)性。
21.如圖2和圖3所示，所述第一螺母703下部設(shè)有第一連接塊707，所述第二螺母706下部設(shè)有第二連接塊708，第一連接塊707和第二連接塊708均為垂直向下的板狀結(jié)構(gòu)，其厚度與寬度以不接觸樹脂料槽4為準，所述第一連接塊707一側(cè)設(shè)置有第三驅(qū)動電機8，第三驅(qū)動電機8的輸出端朝向第二連接塊708的方向連接有旋轉(zhuǎn)軸709，所述旋轉(zhuǎn)軸709的一端與第二連接塊708轉(zhuǎn)動連接，旋轉(zhuǎn)軸709可在第三驅(qū)動電機8的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)軸709外部套設(shè)有輥筒711，輥筒711為中空的圓筒狀結(jié)構(gòu)，輥筒711用于將波動的光敏樹脂滾動抹平，應(yīng)當注意的是，所述輥筒711豎直方向的下端位于樹脂料槽4內(nèi)部，且與所述樹脂料槽4的打印層上端在水平方向接觸，在打印平臺6在樹脂料槽內(nèi)下降一層時，輥筒711可將高于打印層的樹脂抹平擠壓至固化區(qū)域處，使固化區(qū)域處的光敏樹脂與其他區(qū)域水平方向上一致，在進行下一層打印時，激光系統(tǒng)3對水平的光敏樹脂進行照射固化，防止波動的光敏樹脂降低打印精度，提高了3d打印機的打印精度。
22.在進一步的一個實施例中，所述輥筒711外側(cè)套設(shè)有防粘膜，防止輥筒711對光敏樹脂的黏連。優(yōu)選的是，所述輥筒711為外徑由兩端向中間逐漸減少的形狀，以便于將位于四周的光敏樹脂將中間固化區(qū)域擠壓抹平，所述輥筒711轉(zhuǎn)動速度與所述第一螺母703和所述第二螺母706移動速度一致。
23.上面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選的具體實施方式和實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式和實施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下做出各種變化或等效替換，因此，本實用新型不受此處所公開的具體實施例的限制，所有落入本技術(shù)的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實施例都屬于本實用新型所保護的范圍內(nèi)。
技術(shù)特征：
1.一種高精度3d打印機，包括打印機本體(1)、工作臺(2)和激光系統(tǒng)(3)，所述工作臺(2)上部設(shè)有樹脂料槽(4)，所述樹脂料槽(4)一側(cè)設(shè)有由升降機構(gòu)(5)控制的在樹脂料槽(4)內(nèi)升降的打印平臺(6)，其特征在于：所述樹脂料槽(4)一側(cè)設(shè)有抹平機構(gòu)(7)，所述抹平機構(gòu)(7)包括由第一驅(qū)動電機(701)和第二驅(qū)動電機(704)驅(qū)動的第一絲桿(702)和第二絲桿(705)，所述第一絲桿(702)的第一螺母(703)下部設(shè)有第一連接塊(707)，所述第二絲桿(705)的第二螺母(706)下部設(shè)有第二連接塊(708)，所述第一連接塊(707)一側(cè)設(shè)置的第三驅(qū)動電機(8)的輸出端連接的旋轉(zhuǎn)軸(709)的一端與第二連接塊(708)轉(zhuǎn)動連接，所述旋轉(zhuǎn)軸(709)外部套設(shè)有輥筒(711)，用于將波動的光敏樹脂滾動抹平。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度3d打印機，其特征在于：所述輥筒(711)豎直方向的下端位于樹脂料槽(4)內(nèi)部與所述樹脂料槽(4)的打印層上部在水平方向接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度3d打印機，其特征在于：所述輥筒(711)外側(cè)套設(shè)有防粘膜，防止輥筒(711)對光敏樹脂的黏連。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度3d打印機，其特征在于：所述輥筒(711)轉(zhuǎn)動速度與所述第一螺母(703)和所述第二螺母(706)移動速度一致。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度3d打印機，其特征在于：所述第一螺母(703)和所述第二螺母(706)之間固定連接有連桿(710)，以保證所述第一螺母(703)和所述第二螺母(706)水平運動時的同步平穩(wěn)性。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度3d打印機，其特征在于：所述第一絲桿(702)一端與位于工作臺(2)一側(cè)的第一支撐板(9)固定連接的第一驅(qū)動電機(701)的輸出端連接，所述第一絲桿(702)另一端與位于樹脂料槽(4)一側(cè)的第二支撐板(10)轉(zhuǎn)動連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度3d打印機，其特征在于：所述輥筒(711)為外徑由兩端向中間逐漸減少的形狀，以便于將位于四周的光敏樹脂將中間固化區(qū)域擠壓抹平。
技術(shù)總結(jié)
本實用新型一種高精度3D打印機，包括打印機本體、工作臺和激光系統(tǒng)，所述工作臺上部設(shè)有樹脂料槽，所述樹脂料槽一側(cè)設(shè)有由升降機構(gòu)控制的在樹脂料槽內(nèi)升降的打印平臺，所述樹脂料槽一側(cè)設(shè)有抹平機構(gòu)，所述抹平機構(gòu)包括由第一驅(qū)動電機和第二驅(qū)動電機驅(qū)動的第一絲桿和第二絲桿，所述第一絲桿的第一螺母下部設(shè)有第一連接塊，所述第二絲桿的第二螺母下部設(shè)有第二連接塊，所述第一連接塊一側(cè)設(shè)置的第三驅(qū)動電機的輸出端連接的旋轉(zhuǎn)軸的一端與第二連接塊轉(zhuǎn)動連接，所述旋轉(zhuǎn)軸外部套設(shè)有輥筒，用于將波動的光敏樹脂滾動抹平。本實用新型可將波動的光敏樹脂抹平，保持樹脂打印層的水平狀態(tài)，提高了3D打印機的打印精度。提高了3D打印機的打印精度。提高了3D打印機的打印精度。
